СИСТЕМА И СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ О СОБЛЮДЕНИИ УСТАНОВЛЕННЫХ ТРЕБОВАНИЙ И ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ О ВОЗДЕЙСТВИИ ТОКСИЧНОГО ГАЗА Российский патент 2016 года по МПК G08B21/12 G08B27/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к системам контроля воздействия токсичных газов на контролируемой территории. Более конкретно, изобретение относится к таким системам, которые выявляют зоны повышенной опасности и определяют динамику (тенденции) развития ситуации, а также обеспечивают автоматизированное формирование отчетов для регулятивных органов о соблюдении установленных требований.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В известных системах и способах обнаружения токсичных газов операторы носят индивидуальные датчики газа на территории, на которой осуществляется контроль. Также в различных точках территории могут быть установлены стационарные датчики. В известных системах используется ручная обработка и анализ данных для определения опасности для операторов, работающих в зонах, где возможно появление токсичных газов в опасных концентрациях. При такой ручной обработке и анализе возможны ошибки, и, кроме того, такие системы могут не обеспечивать соблюдение установленных регулятивных норм безопасности.

Различные регулятивные нормы (стандарты) были установлены Управлением по технике безопасности и гигиене труда (OSHA, США) вместе с Национальным институтом по охране труда и промышленной гигиене (NIOSH, США) для охраны здоровья и обеспечения безопасности операторов и рабочих, которые могут подвергаться действию токсичных газов на своих рабочих участках. Предпочтительно работы в зоне должны проводиться с соблюдением таких стандартов. Имеется потребность в постоянном контроле территорий, на которых присутствуют или могут присутствовать токсичные газы, для охраны здоровья операторов, а также для обеспечения общей безопасности установок или соответствующего оборудования. Было бы целесообразно получать информацию в режиме реального времени о воздействии токсичных газах на операторов, а также о тенденциях развития ситуации в различных зонах контролируемой территории.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фигура 1 - общая схема системы, в которой осуществляется настоящее изобретение; и

Фигура 2 - блок- схема, иллюстрирующая дополнительные особенности системы фигуры 1.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В то время как варианты осуществления настоящего изобретения могут иметь самые разные формы, некоторые конкретные варианты показаны на чертежах и ниже будут описаны подробно, однако при этом следует понимать, что рассмотренные варианты приведены только для иллюстрации принципов изобретения, а также для указания наиболее предпочтительных форм его реализации, и объем изобретения не ограничивается этими конкретными вариантами.

В одном из вариантов изобретения непрерывный поток данных, содержащих информацию о концентрации газа, воздействии газа на операторов и их местонахождении, а также о зонах, в которых работают операторы, поступает в режиме реального времени и обеспечивает базу для анализа и прогнозирования возможных проблемных или опасных зон контролируемой территории. В других вариантах беспроводные носимые датчики газа могут использоваться вместе с точками беспроводного доступа, обеспечивающими локализацию местонахождения, и общим или центральным устройством хранения данных, получаемых от носимых и стационарных датчиков. Зоны, из которых поступает информация, могут идентифицироваться для последующего анализа.

В предпочтительных вариантах в автоматическом режиме могут выявляться неблагоприятные тенденции (или аномалии) развития ситуации с доведением их до сведения оператора, так чтобы обеспечивалось определение проблем, связанных с потенциально опасными зонами или лицами, подвергающимися повышенной опасности, для решения таких проблем. Может быть улучшено соблюдение стандартов OSHA или NIOSH, относящихся к обеспечению безопасности труда операторов/рабочих.

Могут формироваться автоматические уведомления и ежедневные отчеты для передачи рабочим/операторам, а также в отдел техники безопасности предприятия. Также для отдела техники безопасности могут формироваться автоматические уведомления о неблагоприятном развитии ситуации. Применение изобретения может помогать отделу техники безопасности проводить комплексные проверки на предприятии путем указания проблемных участков для принятия мер, позволяющих снизить количество возникающих потенциально опасных ситуаций. Системы и способы по настоящему изобретению могут в автоматическом режиме обеспечивать соблюдение регулятивных норм, а также обеспечивать заблаговременное предупреждение о возможной опасности токсичного газа для здоровья оператора и о необходимости технического обслуживания оборудования. Например, могут собираться все данные, относящиеся к токсичным газам, поступающие от носимых/стационарных датчиков газа. Может осуществляться анализ газов и степень их воздействия (дозы) на отдельных операторов/рабочих. Это дает возможность рабочим в индивидуальном порядке контролировать дозы газа, воздействовавшего на их организмы, и сравнение их с допустимыми пределами. Анализ данных может обеспечивать улучшение управления парком транспортных средств. Данные об уровнях токсичных газов могут анализироваться с получением сводной информации за день/месяц/квартал для выявления зон повышенной опасности. При этом по записям за некоторый период времени могут выявляться участки повышенной вероятности возникновения происшествий и предлагаться требования к стационарным датчикам. Также может обеспечиваться автоматическое уведомление (по электронной почте и т.п.) местного отделения OSHA о происшествиях в течение 8 часов в соответствии с регулятивными стандартами. В соответствии с изобретением данные о дозах воздействовавшего газа могут накапливаться, и соответствующие автоматические уведомления направляются рабочим/операторам, а также в отдел техники безопасности. Этот подход является предупреждающим, в результате чего обеспечивается возможность предотвращения развития событий, ведущего к происшествиям. Кроме того, поскольку система может накапливать и хранить записи о дозах воздействовавшего газа, то их представление и формат могут быть адаптированы для обеспечения записей опросов и исследований, данных о состоянии здоровья, как это предписывает NIOSH, и они могут представляться в автоматическом режиме.

На фигуре 1 представлена схема системы 10 по настоящему изобретению. Отдельные лица, операторы/рабочие I₁…I_n, которые находятся на территории R и могут подвергаться действию одного или нескольких токсичных газов, могут иметь носимые датчики газа, 12-1…12-n. Кроме того, один или несколько стационарных датчиков 16 газа могут быть установлены в различных точках территории, в зависимости от особенностей территории и от ранее накопленной информации о газовой обстановке.

Данные, содержащие информацию о концентрациях газа и местонахождении датчиков, могут передаваться по линиям беспроводной связи в центральную станцию 20. Информация от стационарных датчиков 16 также может быть передана в центральную станцию 20.

Центральная станция 20 может быть связана с модулем 24 менеджера парка транспортных средств, по линии проводной или беспроводной связи, с использованием предварительного загруженного в вычислительную систему программного обеспечения. Эта линия связи указана на фигуре 1 ссылочным номером 26.

Модуль 24 менеджера парка транспортных средств может соответствовать системе "Fleet Manager", предлагаемой на рынке подразделением "BW Technologies" правопреемника по настоящей заявке. Такие системы могут хранить и анализировать данные, поступающие от множества датчиков газа. Калибровочные данные для этих датчиков могут храниться и обновляться периодически или по мере необходимости. Такие записи могут анализироваться для выявления тенденций изменения характеристик одного или нескольких датчиков в рамках работы системы управления датчиками газа.

Информация о концентрациях газа и местонахождении точек измерения может быть обеспечена центральной станцией 20, которая содержит базу данных с такой информацией. Центральная станция 20 и модуль 24 могут осуществлять автоматическую передачу информации 30 в соответствии со стандартами OSHA, а также данные о дозах воздействовавшего газ, информацию о тенденциях развития ситуаций и предупреждения для отдельных лиц и для отдела 34 техники безопасности. Такая центральная станция 20 является предметом изобретения по заявке US 12/621713, поданной 19 ноября 2009 г., права на которую были переданы правопреемнику по настоящей заявке.

Указанная заявка под названием "Многозонная система тревожной сигнализации с беспроводными носимыми датчиками и центральной станцией" вводится ссылкой в настоящую заявку.

Как показано на фигуре 2, система 10 содержит носимые датчики 12-1…12-п, которые связаны с центральной станцией 20 по каналу беспроводной связи. Как показано на примере одного датчика 12-i, носимые датчики 12-1…12-п могут содержать, чувствительный элемент 50, который соединен со схемой 52 управления. Схема 52 управления может содержать программируемое устройство 54 обработки данных и программное обеспечение 56, записанное на локальном машиночитаемом носителе, как это известно специалистам в данной области техники. Газы, находящиеся в атмосфере, окружающей датчик 12-i, могут поступать в чувствительный элемент 50. Электрический сигнал, соответствующий концентрации газа, может передаваться из элемента 50 в электронные схемы 52 управления.

Центральная станция 20 может содержать одно или несколько устройств 22 обработки данных, которые могут быть связаны с носимыми датчиками 12-1…12-n, а также со стационарными датчиками 16 по линии беспроводной связи. Центральная станция 20 может содержать программное обеспечение 24 для задания конфигурации системы и осуществления контроля, которое записано на машиночитаемом носителе и выполняется устройствами 22 обработки данных, и может содержать графический интерфейс 28 пользователя.

Интерфейс 28 пользователя может содержать дисплей 26, который, как это хорошо известно специалистам в данной области техники, может использоваться для отображения интерактивных и информационных окон. В различных вариантах осуществления настоящего изобретения интерфейс 28 пользователя может многомерным графическим интерфейсом пользователя.

Устройство 20а хранения данных, соединенное с устройствами 22 обработки данных, может использоваться для приема и хранения информации о концентрациях газа и о местонахождении точек измерения, получаемой от датчиков 12-1…12-n. Информация регулятивных норм и отчеты об их соблюдении также могут храниться в базе данных устройства 20а хранения данных. Затем центральная станция 20 может передавать эту информацию в модуль 24 для анализа и направления подготовленных данных 40 о соблюдении установленных требований, а также данных 44 о дозах и тенденциях развития ситуаций соответствующим адресатам.

Предлагаемые в настоящем изобретении способы предусматривают разбиение центральной станцией 20 заданной территории R на отдельные зоны. При таком разбиении каждой зоне заданной территории R может быть назначена степень важности (например, важный, не важный, безопасный узел и т.п.). Центральная станция может графически выделять полученные зоны в соответствии с назначенной им степенью важности.

Каждое беспроводное устройство 12-I в зоне R может периодически передавать на центральную станцию 20 данные об условиях окружающей среды, такие как данные, относящиеся к газу, и данные о местонахождении. Центральная станция 20 может использовать данные, полученные из беспроводных устройств, таких как устройство 12-1, для вычисления уровня состояния тревоги для каждого участка зоны. На основании полученных данных центральная станция 20 может определить, является ли определенная зона активной зоной, и показать эту зону соответствующим образом. Поскольку на центральную станцию периодически передаются данные о местонахождении, то центральная станция может периодически вычислять уровень состояния тревоги для каждой зоны. Вся такая информация, как это указывается ниже, может также передаваться в модуль 24 для использования в текущем анализе тенденции развития ситуации.

Активными зонами могут быть зоны, для которых определено состояние тревоги, и они считаются опасными. Например, активной может быть зона, в которой обнаружен дым, повышенная температура или утечка газа.

На основании вычисленного уровня состояния тревоги для каждой зоны алгоритм разбиения на зоны, выполняемый на центральной станции, может определить тип сигнала тревоги, который должен быть передан в беспроводное устройство, такое как устройство 12-I, в зависимости от местонахождения этого устройства. Затем центральная станция 20 может передать тревожные сообщения в беспроводные устройства 12-1... 12-n на территории R или в одной или нескольких ее зонах. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения центральная станция 20 может передавать предупреждающие сообщения в беспроводные устройства, которые находятся недалеко от активной зоны. Центральная станция 20 может также определить, что работник с определенным беспроводным устройством 12-1 направляется в сторону активной зоны, и передать предупреждающее сообщение этому человеку, чтобы он не попал в активную зону.

Центральная станция 20 может также, например, передавать информационные или предупреждающие сообщения, или сообщения чрезвычайной ситуации в модуль 24, а также в беспроводные устройства на основании их местонахождения относительно активной зоны. Например, сообщение о чрезвычайной ситуации может быть передано в беспроводное устройство, находящееся в активной зоне, и информационное сообщение может быть передано в беспроводное устройство, расположенное на определенном расстоянии от активной зоны. В некоторых вариантах настоящего изобретения центральная станция 20 может передавать соответствующее сообщение, такое как сообщение 44, в группу быстрого реагирования, если центральная станция 20 не получила подтверждения получения сообщения о чрезвычайной ситуации из беспроводного устройства, такого как 12-I, находящегося в активной зоне. В целом, система 10 обеспечивает централизованный доступ и управление данными, хранящимися в устройстве 20а и доступными для модуля 24 с целью проведения анализа и установления тенденций или получения другой информации предупреждений. Устройства 20, 24 могут формировать информацию 40 соблюдения установленных требований на основе информации, хранящейся в устройстве 20а, информации о концентрации газа, получаемой в режиме реального времени, и информации о местонахождении датчиков 12-I.

Информация, записанная в устройстве 20а или в модуле 24 за определенный период времени, может использоваться для улучшения контроля состояния и технического обслуживания оборудования. Возможность разбиения центральной станции 20 контролируемой территории R предприятия на зоны предусматривает задание важности, размера и концентраций токсичных газов для таких зон, чтобы эти параметры можно было использовать при оценке получаемой информации о концентрациях газа и местонахождении датчиков 12-I. Данные 44 могут формироваться периодически для принятия профилактических мер. Как следует из вышеизложенного, могут быть осуществлены различные изменения и модификации рассмотренных вариантов без выхода за пределы объема изобретения. Необходимо понимать, рассмотренный в настоящем описании конкретные варианты осуществления изобретения не должны рассматриваться как ограничивающие объем изобретения. Все вышеуказанные изменения и модификации охватываются прилагаемой формулой изобретения.

Изобретение относится к области систем для контроля воздействия токсичных газов в зонах повышенной опасности на контролируемой территории. Система содержит беспроводные датчики газа, расположенные на контролируемой территории и центральную станцию, включающую по меньшей мере одно устройство для обработки данных о воздействии газа и о местонахождении этого воздействия, полученных от беспроводных датчиков газа, и устройство для хранения этих данных, соединенное с упомянутым устройством для обработки. При этом центральная станция выполнена с возможностью при оценке данных о воздействии газа и о местонахождении этого воздействия осуществлять разбиение контролируемой территории на зоны с установкой их важности, размера и концентрации токсичного газа для выбранных тенденций развития ситуации. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Система для контроля воздействия токсичных газов в зонах повышенной опасности контролируемой территории, содержащая
беспроводные датчики газа, расположенные на контролируемой территории,
центральную станцию, включающую по меньшей мере одно устройство для обработки данных для получения данных от беспроводных датчиков газа о воздействии газа и о местонахождении этого воздействия и устройство для хранения данных о воздействии газа и о местонахождении этого воздействия, соединенное с упомянутым устройством для обработки, при этом центральная станция выполнена с возможностью при оценке данных о воздействии газа и о местонахождении этого воздействия осуществлять разбиение контролируемой территории на зоны с установкой их важности, размера и концентрации токсичного газа для выбранных тенденций развития ситуации.

2. Система по п. 1, в которой упомянутое устройство для хранения данных содержит информацию о требованиях, устанавливаемых государственными органами.

3. Система по п. 2, которая выполнена с возможностью автоматического формирования отчетов о соблюдении установленных требований на основе хранящейся информации об этих требованиях и записанных данных о воздействии газа и о местонахождении этого воздействия.

4. Система по п. 3, в которой упомянутое устройство для обработки данных выполнено с возможностью осуществления по меньшей мере одной заранее записанной программы управления для формирования отчетов о соблюдении установленных требований.

5. Система по п. 1, в которой упомянутое устройство для обработки данных выполнено с возможностью автоматического формирования предупреждающих указаний в соответствии с записанными данными о воздействии газа и о местонахождении этого воздействия.

6. Система по п. 5, которая выполнена с возможностью отслеживать данные о воздействии газа и о местонахождении этого воздействия для каждого рабочего и формирования предупреждающих указаний на основе заранее записанных требований регулятивных норм.

7. Система по п. 1, в которой упомянутое устройство для обработки данных выполнено с возможностью формирования сообщений для операторов о предупредительных действиях, которые могут быть предприняты в соответствии с вычисленными тенденциями развития ситуации.

8. Система по п. 7, в которой упомянутое устройство для обработки данных выполнено с возможностью осуществления программы управления для автоматического формирования сообщений о соблюдении требований, установленных государственными органами, на контролируемой территории.

9. Система по п. 8, которая выполнена с возможностью осуществления привязки заранее установленных зон к измеряемым в режиме реального времени концентрациям газа, воздействию газа и информации о местонахождении этого воздействия для определения зон возможной опасности.